PLC-Splitter-Verpackungstechnologie

Das PLC-Splitter-  Paket besteht aus der Ausrichtung des Lichtleiterpfads im planaren Wellenleitersplitter (d. h. dem Faserwellenleiterpfad) und des Faserarrays und wird anschließend mit Kunststoff (z. B. Epoxidkleber) verklebt. Eine kombinierte Technologie. Die Genauigkeit der Ausrichtung von PLC-Splittern und Faserarrays ist der Schlüssel zu dieser Technologie. Das PLC-Splitter-Paket betrifft die sechsdimensionalen Faserarrays und Wellenleiter, was eine genaue Ausrichtung schwierig macht. Bei manueller Bedienung ergeben sich Nachteile wie geringe Effizienz, schlechte Reproduzierbarkeit und viele menschliche Faktoren, die eine Massenproduktion erschweren.

Die Herstellung von PLC Splitter

PLC-Splitter werden unter Verwendung von Halbleiterprozessen (Lithografie, Korrosion, Entwicklungstechnologie) hergestellt. Das Wellenleiter-Array befindet sich auf der Chipoberfläche, die Shunt-Funktionen sind auf dem Chip integriert, der in einem Chip 1,1 wie Shunt implementiert ist; der Chip ist an beiden Enden jeweils mit der Ein- und Ausgabe des Mehrkanal-Faser-Arrays gekapselt.

Verglichen mit dem Schmelzverteiler hat der PLC-Splitter folgende Vorteile: (1) Er ist unempfindlich gegenüber Lichtwellenlängenverlusten und kann den Anforderungen zur Übertragung unterschiedlicher Wellenlängen gerecht werden. (2) Er ist spektrophotometrisch gleichmäßig, das Signal kann dem Benutzer zugewiesen werden. (3) Er ist kompakt und klein und kann direkt in einer Vielzahl von Übertragungsboxen installiert werden, ohne dass viel Platz für die Installation benötigt wird. (4) Ein einzelnes Gerät kann mehr als 32 Shunt-Kanäle haben. (5) Er ist mehrkanalig und kostengünstig. Je größer die Anzahl der Kanäle, desto offensichtlicher sind die Kostenvorteile.

Gleichzeitig gibt es die Hauptnachteile von PLC-Splittern: (1) Die Komplexität des Geräteherstellungsprozesses und die hohe technische Hürde sind groß. Derzeitige Chips werden von mehreren ausländischen Unternehmen monopolisiert, sodass inländische Unternehmen nicht in der Lage sind, große Mengen an Verpackungen herzustellen. (2) Die im Vergleich zu Schmelzkegelsplittern höheren Kosten sind insbesondere bei Splittern mit niedrigem Kanalanteil ein Nachteil.

PLC-Splitter-Verpackungstechnologie

Der Prozess der PLC-Splitter-Verpackung umfasst die Ausrichtung und Verbindung der Kopplung. Die Kopplung von PLC-Splitter-Chips und Faserarrays erfolgt im manuellen und automatischen Modus. Die Hardware basiert auf der sechsdimensionalen Präzisionsfeinabstimmung von Rahmen, Lichtquelle, Leistungsmesser, mikroskopischen Beobachtungssystemen usw. Am häufigsten wird die automatische Ausrichtung verwendet, die durch die optische Leistungsrückkopplungs-Regelung erfolgt und somit die Kopplungseffizienz, die Kopplungsgenauigkeit und das Andocken verbessert.

Der Hauptprozess des PLC-Splitters ist wie folgt:
Vorbereitung der Kopplungsausrichtung: (1) Zuerst wird der Wellenleiter sorgfältig gereinigt und in den Wellenleiterrahmen eingebaut; dann wird die Faser gereinigt und ein Ende präzise auf der Einfallsseite des Rahmens installiert. Am anderen Ende befindet sich eine Faserlichtquelle  (zuerst wird 6,328 Mikron rotes Licht ausgewählt, um ein vorläufiges Fehlersuchlicht für die Beobachtung zu erzeugen).
(2) Mithilfe eines mikroskopischen Beobachtungssystems wird die Position der optischen Fasern und Wellenleiter auf der Einfallsseite beobachtet und mithilfe von Computeranweisungen die Parallelität und der Abstand der Enden der optischen Fasern und Wellenleiter manuell angepasst.
(3) Öffnen Sie die Laserlichtquelle, beobachten Sie sie anhand der Bilder des mikroskopischen Systems auf der X- und Y-Achse und beurteilen Sie anhand des Punkts am Wellenleiterausgang die Ausrichtung der optischen Fasern und Wellenleiterkopplung auf der Einfallsseite, um einen guten Lichteffekt beim Durchlichtstoßen von Fasern und Wellenleitern zu erzielen.
(4) Wenn das mikroskopische Beobachtungssystem am Punkt am Wellenleiterausgang den gewünschten Effekt beobachtet hat, entfernen Sie das mikroskopische Beobachtungssystem.

(5) Reinigen Sie das Wellenleiter-Ausgangs-Glasfaser-Array (FA) und den achten Kanal mit einem Föhn. Schritt (2) Verbinden Sie das Wellenleiter-Ausgangs-Glasfaser-Array und justieren Sie es zunächst an die entsprechende Position. Verbinden Sie es dann mit den beiden Dual-Channel-Leistungsmesser-Sondenschnittstellen.
(6) Schalten Sie am Einfallsende des Glasfaser-Arrays ein Licht mit einer Wellenlänge von 6,328 Mikrometern auf 1,310/1,550 Mikrometer um. Das Programm zur optischen Leistungssuche startet und passt die Position des Wellenleiter-Ausgangs-Glasfaser-Arrays automatisch an, sodass die optischen Leistungswerte des empfangenen Wellenleiters und der optischen Leistungswerte der beiden Abtastkanäle gleich sind (d. h. das Ausgangs-Glasfaser-Array wird automatisch justiert und die Einfallsseite des Wellenleiters präzise ausgerichtet, wodurch die Gesamtkopplungseffizienz verbessert wird).

(7) Wenn der Wert der optischen Leistung des Wellenleiter-Ausgangsfaser-Arrays am größten und möglichst gleich ist, beginnt die Dispensierung.
(8) Wiederholen Sie Schritt (6), um den Maximalwert der empfangenen optischen Leistung des Wellenleiter-Ausgangsfaser-Arrays zu ermitteln und so eine optimale Kopplung zwischen Wellenleiter und optischem Faser-Array sicherzustellen. Durch die Ausrichtung, Dispensierung und Aushärtung sowie die anschließenden Folgevorgänge wird das Paket fertiggestellt. Die
Kopplung der 8 Kanäle des PLC-Splitters muss während des Ausrichtungsprozesses präzise mit dem Wellenleiterchip und dem Faser-Array (FA) ausgerichtet werden, um die relative Position jedes Kanals zu gewährleisten. Nur wenn der PLC-Splitter gleichzeitig mit dem ersten Kanal des FA und dem achten Kanal ausgerichtet ist, kann die Ausrichtung auch der anderen Kanäle erreicht werden, wodurch die Komplexität des Pakets reduziert wird. Die wichtigste technische Schwierigkeit beim Betrieb des oben genannten Pakets ist die Kopplung während des Vorgangs, einschließlich der frühen Abstimmung der präzisen Ausrichtung der beiden Schritte. Welcher frühe Zweck besteht darin, dass der Wellenleiter gutes Licht erzeugen kann? Präzise Ausrichtung: Um die optimale Positionierung des optischen Leistungskopplungspunkts zu gewährleisten, ist es wichtig, das Programm auf die Suche nach maximaler optischer Leistung zu verlassen. Der Wellenleiter verfügt über sechs Freiheitsgrade: drei Translations- (X, Y, Z) und drei Rotations- (Alpha, Beta, G). Um die Leistung des Wellenleitergeräts zu gewährleisten, sollte die Translationsgenauigkeit der Ausrichtung 0,5 Mikrometer oder weniger betragen und die Rotationsgenauigkeit über 0,05 Grad liegen.

1 x 8-Zweig-PLC-Splitterpaket

Ein Zweig des PLC-Splitter-Pakets, der Ausrichtungsprozess der Paketkopplung erfolgt wie oben beschrieben im Kapselungsprozess. Die Komponenten des Pakets werden durch den PLC-Splitter-Chip und das Glasfaser-Array-Paket ausgerichtet. Um die mechanische Festigkeit und langfristige Verbindungszuverlässigkeit zu gewährleisten, werden die Verbindungen der PLC-Splitter-Chips auf Glaskleber fixiert. Das Glasfaser-Array wird auf einer Glasplatte mechanisch in V-förmige Nuten mit einem Abstand von 250 μm eingearbeitet und anschließend das Glasfaser-Array darin platziert. Das 8-adrige Glasfaser-Array erzeugt den höchsten durchschnittlichen kumulierten Intervallfehler von 0,48 μm und ist hochgenau. Für die Verbindung der PLC-Splitter-Chips und des Glasfaser-Arrays sowie für verschiedene Teile des Montageprozesses wird UV-härtender Klebstoff verwendet, um die Montagezeit zu verkürzen. Die Glasfaser-Schnittstelle soll eine zuverlässige und langfristige Ausrichtung gewährleisten und sollte mit feuchtigkeitsbeständigen, fluoridbeständigen Klebstoffen aus Epoxidharz und Silankettenmaterialien kombiniert werden. Um die Reflexion der Endflächen zu reduzieren, wird eine 8°-Schleiftechnologie verwendet. Anschluss und Montage der PLC-Splitter-Chips, nachdem ein gutes Faser-Array in einer Metallröhre (Aluminium) verpackt wurde. Komponentenabmessungen eines Zweigs ca. 73.